『壹』 活動金屬離子法
一、內容概述
活動金屬離子法（Mobile Metal Ions）簡稱MMI方法，是澳大利亞A.Mann等在20世紀90年代初發展起來的。這一方法的依據是金屬活動離子可從深部礦體穿過上覆的沉積岩石及外來的厚層運積物蓋層而達於地表。使用某種特殊試劑可以把這種金屬活動離子提取出來。這種金屬活動態離子異常經常較准確地位於礦體垂直上方，偶爾也在傾斜上方，透視深度最高紀錄達700m。至於活動態金屬離子如何從深部達於地表，學者的解釋是在風化過程中，發生元素的化學釋放和氣體的搬運。但他們正在進行「活動態金屬離子異常形成機制的研究」，這一項目是保密的，並得到11家礦業公司的經費支持。由於發明者成立了商業勘查公司，出於商業秘密考慮，至今沒有發表方法的細節。
活化金屬離子法（MMI）作為一種深穿透地球化學方法，測量的是由地下深部礦體釋放並遷移到地表土壤中的「活化金屬離子」。元素從深部向地表的遷移機理是無法觀測到的，這一直是勘查地球化學研究的焦點和爭論最大的問題。被測元素如何遷移到運積層表部是所有深穿透地球化學方法的前提和理論基礎。有研究認為元素可以通過以下7種途徑遷移至地表：①毛細管作用；②植物根吸附作用；③離子擴散作用；④電化學遷移；⑤蒸發作用；⑥地下水循環；⑦氣體擴散。隨著深穿透地球化學方法研究的不斷深入，擴展了深部元素遷移營力和機制的視野，提出了「還原柱」遷移模型、地氣流遷移模型、多營力遷移模型等。
Mann et al.（1995，1998）對土壤地球化學異常的形成提出了一個新的模型。這種模型認為在A層或B層土壤中未結合的金屬（弱吸附或活化金屬離子）和結合後的金屬（與土壤中有機物、黏土、碳酸鹽等組分結合的離子）之間存在著動態平衡。礦（化）體釋放的元素可以通過水溶液和（或）氣體搬運至近地表，隨著成土作用的進行，這些還未結合的金屬與土壤中的有機物、黏土、碳酸鹽、鐵氧化物等組分結合，並在重力、流體等作用下發生側向分散。
這種模型指出，礦（化）體釋放的未結合的金屬或活化離子（Mobile Ions）是垂向遷移至近地表土壤中，與土壤顆粒結合，在與土壤顆粒結合前，金屬離子作為活動態僅在有限時間內存在。隨著時間推移和遠離礦（化）體，活化金屬離子最終將以結合的金屬離子形式存在，而這種結合物的側向分散使得元素分布范圍擴大，也使得元素的背景值增高，異常范圍變寬。活化金屬離子不會在地表土壤中發生橫向移動而錯開礦體，這是因為活化金屬離子僅存在於有限時間內，隨之將與土壤顆粒結合。另外，在雨水等作用下，這些活化金屬離子也可能發生滲透作用而進入深部。MMI方法關注的便是這些未結合的活化金屬離子，通過偏提取技術，利用某種特殊提取劑和高靈敏度ICP-MS儀器，便可以將活化金屬離子測定出來，其反映的異常一般位於礦（化）體之上，從而准確定位礦（化）體。
二、應用范圍及應用實例
SGS實驗室聲稱MMI方法已經在多種氣候、地形條件、多個礦區取得了成功，找礦成功率達93%。在這些找礦成果中，位於西澳的Golden Web金礦床的發現最為突出。
從活化金屬離子法的原理和實例效果可以看出，其相對其他土壤測量方法存在明顯優勢。其一，MMI方法是作為一種深穿透地球化學方法，可以識別地表下700多米的深部礦（化）體；其二，MMI方法得到的異常較集中，且一般位於原始礦脈上方，可以直接為鑽探查證提供依據，與傳統地勘測量方法相比，可縮減靶區范圍30%～50%，從而降低勘探成本；同時，MMI方法具有低的元素檢出限，通過專用溶劑提取的元素濃度足以被現代高靈敏度的實驗室分析儀器ICP-MS檢測到，並且背景干擾較低，能充分反映礦致異常。同時，MMI方法作為一種新技術也需要不斷完善其理論基礎和技術方法。首先，元素從深部向地表遷移的機理仍然模糊不清；其次，偏提取技術在相當程度上受土壤物理化學性質、元素的地表地球化學行為影響，樣品加工分析過程中的思路、操作、控制技術都會左右測定和解釋的結果，這些都是技術方法研究必須面對的關鍵問題；再次，目前對異常的預測僅僅是二維平面定位，而無法實現深度定位，如何做到對探測對象的空間位置、大小和形態有直觀的了解也是MMI方法乃至所有深穿透地球化學方法研究的重要課題；最後，MMI方法並非完全適合所有礦區，所以在進行測量前，必須進行試驗測量，對方法的有效性、采樣深度、提取時間、提取溫度及工作區的地質-景觀環境進行詳細研究，以確定最佳技術條件。
三、資料來源
蔣永建，魏俊浩，周京仁等.2010.勘查地球化學新方法在礦產勘查中的應用及其地質效果.物探與化探，02：134～138
孫劍，陳岳龍，李大鵬.2011.隱伏礦床勘查地球化學新進展.地球科學進展，26（08）：822～836
唐金榮，崔熙琳，施俊法.2009.非傳統化探方法研究的新進展.地質通報，Z1：232～244
王學求，劉占元，白金峰等.2005.深穿透地球化學對比研究兩例.物探化探計算技術，03：250～255＋183
吳俊華，袁承先，趙贛.2010.隱伏礦體的預測理論、探測方法及發展現狀.地質找礦論叢，03：188～195
楊少平，弓秋麗，文志剛等.2011.地球化學勘查新技術應用研究.地質學報，11：1844～1877
楊霄，周松林，劉澤群等.2012.一種深穿透地球化學新方法——活化金屬離子法.礦產勘查，04：506～511
趙洪濤，張慶華.2010.深穿透化探方法及在礦產勘查中的應用.地質找礦論叢，03：196～200＋211
Bajc A F.1988.A comparative analysis of enzyme leach and mobile metal ion selective extractions；case studies from glaciated terrain，northern Ontario.Journal of Geochemical Explora⁃tion，61（1～3）：113～148
Cameron E M，Hamilton S M，Leybourne M I et al.2004.Finding deeply⁃buried deposits using geochemistry.Geochemistry：Exploration，Environment，Analysis.4（1）：7～32
Mann A W.2010.Strong versus weak digestions：ligand⁃based soil extraction geochemistry.Geochemistry：Exploration，Environment，Analysis.（10）：17～26
Mann A W，Birrell R D，Gay L M et al.1995.Partial extraction and mobile metal ions.Extended abstracts of the 17 IGES
Mann A W，Birrell R D，Mann A T et al.1998.Application of the mobile metal ion technique to routine geochemical exploration.Journal of Geochemical Exploration，61（1～3）：87～102